(57)【要約】  電子放出源アレイと光電変換膜の中間に設けられた中間電極と、電子放出源アレイから光電変換膜に向けて電子放出がなされる際に、中間電極に流れる中間電極電流を検出する中間電極電流検出部と、中間電極電流を時間完全積分して積分信号を生成する中間電流完全積分器と、画素領域の各々に電子を供給する画素期間ごとに積分信号をサンプリングして中間電極信号を生成する中間電極信号生成器と、を有する。
2011021303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電子放出源がマトリクス状に配置された電子放出源アレイと、前記電子放出源アレイに対向して配置された光電変換膜と、前記電子放出源アレイを走査して前記光電変換膜の複数の画素領域に電子を順次供給する走査ドライバとを備え、前記電子放出源アレイから放出された電子が光入射によって前記光電変換膜に生成された正孔と結合することによって流れる光電変換膜電流を映像信号の出力として得る撮像装置であって、
前記電子放出源アレイと前記光電変換膜の中間に設けられた中間電極と、
前記電子放出源アレイから前記光電変換膜に向けて電子放出がなされる際に、前記中間電極に流れる中間電極電流を検出する中間電極電流検出部と、
前記中間電極電流を時間完全積分して積分信号を生成する中間電流完全積分器と、
前記画素領域の各々に電子を供給する画素期間ごとに前記積分信号をサンプリングして中間電極信号を生成する中間電極信号生成器と、を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記積分信号を前記電子放出源アレイの水平走査期間ごとにリセットするリセット手段を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記リセット手段は、前記積分信号を前記電子放出源アレイの走査におけるブランキング期間にリセットすることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記画素期間ごとに前記積分信号の当該サンプリング値の差分を算出する差分算出器を有することを特徴とする請求項２又は３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記中間電流完全積分器は、前記中間電極電流を前記画素期間ごとに時間完全積分を順次実行する複数の完全積分器からなることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記光電変換膜電流を時間完全積分して積分信号を生成する光電変換電流完全積分器と、前記画素領域の各々に電子を供給する画素期間ごとに前記積分信号をサンプリングして画像信号を生成する光電変換電流信号生成器と、を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子放出源が配列された電子放出源アレイと光電変換膜とを有する撮像素子、及び当該撮像素子を駆動する駆動回路からなる撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電界を印加することによって電子を引き出す電子放出源をマトリクス状に配置した電子放出源アレイと、光電変換膜とを備えた撮像装置が提案されている。例えば、電子放出源（冷陰極電子源）としてＨＥＥＤ（high-efficiency electron emission device）が提案されている（例えば、非特許文献１）。【０００３】
ＨＥＥＤは、低電圧駆動が可能であり、構造がシンプルであるという特長を有し、撮像デバイスへの応用研究が進められている。また、光電変換膜としては、例えば、ＨＡＲＰ（High-gain Avalanche Rushing amorphous Photoconductor) 光電変換膜がある。【０００４】
しかしながら、高輝度な画像が入射された場合、画像情報読み出しの際に光電変換膜の１画素エリアに蓄積された正孔電荷が多すぎて、所定の放出電子量では蓄積された正孔を中和するのに不足し、検出信号が飽和を起こす問題があった。【０００５】
また、冷陰極アレイ中の欠陥画素に起因する問題、例えば、電子放出の無い（放出電子量が殆どゼロ）ため画像信号を検出（再生）できない画素や、放出電子量が基準値に満たないため通常の輝度でも信号飽和が起こる画素が存在する等の問題があった。【０００６】
さらに、このような欠陥画素は常時黒点になり、この黒点は画質上目障りなノイズになる。従来は、再生信号を整える後段のプロセッサで左右、あるいは上下左右等の画素の再生信号から平均値を算出して、黒点画素の信号と置き換える、いわゆる信号補間を行っていた。しかしながら、従来においては、再生画像から補間すべき画素を特定しており、撮影した画像が黒なのか、あるいは欠陥によって黒になっているのかの識別が困難であるという問題があった。また、使用中に突然動作不良となった画素については補正がなされないという問題があった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】パイオニアＲ＆Ｄ誌、Vol.17, No.2, 2007,pp.61-69
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、冷陰極アレイの非電子放出画素（非電子放出源）、又は放出電子量が基準値に満たない電子放出不足画素（低電子放出源）を正確に検出できる撮像装置を提供することが一例として挙げられる。また、光電変換膜の残留電荷画素等の欠陥画素を正確に検出できる撮像装置を提供することにある。さらに、電子放出制御及び撮像データ補間処理を正確に行うことが可能な、高画質、高性能、高信頼性の撮像装置を提供することが一例として挙げられる。
また、高速動作が可能な、高画質、高性能、高信頼性の撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の撮像装置は、複数の電子放出源がマトリクス状に配置された電子放出源アレイと、電子放出源アレイに対向して配置された光電変換膜と、電子放出源アレイを走査して光電変換膜の複数の画素領域に電子を順次供給する走査ドライバとを備え、電子放出源アレイから放出された電子が光入射によって光電変換膜に生成された正孔と結合することによって流れる光電変換膜電流を映像信号の出力として得る撮像装置であって、電子放出源アレイと前記光電変換膜の中間に設けられた中間電極と、電子放出源アレイから光電変換膜に向けて電子放出がなされる際に、中間電極に流れる中間電極電流を検出する中間電極電流検出部と、中間電極電流を時間完全積分して積分信号を生成する中間電流完全積分器と、画素領域の各々に電子を供給する画素期間ごとに上記積分信号をサンプリングして中間電極信号を生成する中間電極信号生成器と、を有している。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ＨＥＥＤ冷陰極ＨＡＲＰ撮像素子の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】ＨＥＥＤ冷陰極アレイ、ＨＥＥＤ冷陰極アレイを駆動するＹ走査ドライバ及びＸ走査ドライバ、装置全体を制御するコントローラの構成を示すブロック図である。
【図３】アクティブ駆動型ＨＥＥＤ冷陰極アレイの構造を説明する図であって、画素部分を模式的に示す部分断面図である。
【図４】本実施例の撮像装置の構成を模式的に示す図である。
【図５】ＭＥＳＨ信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図６】完全積分回路の一例を示す図である。
【図７】ＭＥＳＨ信号処理部の各構成要素の出力信号波形を模式的に示す図である。
【図８】ＭＥＳＨ電流波形及びＬＰＦを通過後のＭＥＳＨ電流積分波形を模式的に示す図である。
【図９】実施例２であるＭＥＳＨ信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図１０】図９に示すＭＥＳＨ信号処理部の各構成要素の出力信号波形を模式的に示す図である。
【図１１】実施例３であるＨＡＲＰ信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図１２】図１１に示すＨＡＲＰ信号処理部の各構成要素の出力信号波形を模式的に示す図である。
【図１３】ＨＡＲＰ信号波形及びＭＥＳＨ信号波形、すなわち、ＨＡＲＰ光電変換膜及びメッシュ電極に流れる電流の変化を模式的に示す図である。
【図１４】コントローラの制御によって実行される追加電子放出制御動作の手順を示すフローチャートである。
【図１５】走査ラインＹｊにおいて、Ｘ方向（水平方向）の走査駆動によって当該走査ラインの画素を点順次走査する場合の動作及び追加電子放出動作を模式的に示す図である。
【図１６】コントローラの制御によって実行されるデータ補間処理動作の手順を示すフローチャートである。
【図１７】水平走査ラインＹｋにおいて、Ｘ方向（水平方向）の走査駆動によって当該走査ラインの画素を点順次走査する場合の動作及び積分リセット動作を模式的に示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。尚、以下に説明する図において、実質的に同等又は等価な部分には同一の参照符を付している。
【実施例１】
【００１２】
図１は、ＨＥＥＤ冷陰極ＨＡＲＰ撮像素子１０の構成を模式的に示す断面図である。ＨＥＥＤ冷陰極ＨＡＲＰ撮像素子（以下、冷陰極撮像素子ともいう。）１０は、アクティブ駆動型ＨＥＥＤ（High-efficiency Electron Emission Device）冷陰極アレイとＨＡＲＰ（High-gain Avalanche Rushing amorphous Photoconductor) 光電変換膜とを組み合わせた撮像素子である。より詳細には、冷陰極撮像素子１０は、ＨＡＲＰ光電変換膜１１と、ＨＥＥＤ冷陰極アレイチップ２４と、ＨＡＲＰ光電変換膜１１及びＨＥＥＤ冷陰極アレイ２０間に配されたメッシュ電極（中間電極）１５を有している。後述するように、ＨＥＥＤ冷陰極アレイチップ２４には、アクティブ駆動型ＨＥＥＤ冷陰極アレイ（以下、単に、ＨＥＥＤ冷陰極アレイという。）２０と、Ｙ走査ドライバ２２及びＸ走査ドライバ２３（図示しない）とが一体に形成されている。なお、光電変換膜としてＨＡＲＰ構造の光電変換膜を用い、また、冷陰極アレイとしてＨＥＥＤ構造の冷陰極アレイを用いた場合について説明するが、これらは例示に過ぎず他の構成の光電変換膜及び冷陰極アレイを用いてもよい。【００１３】
図に示すように、ＨＡＲＰ光電変換膜１１は透光性導電膜１２上に形成され、透光性導電膜１２は透光性基板１３上に形成されている。ＨＡＲＰ光電変換膜１１は、アモルファス・セレン（Ｓｅ）を主成分として構成されているが、他の材料、例えば、シリコン（Ｓｉ）や、酸化鉛（ＰｂＯ）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）等の化合物半導体などを用いることもできる。透光性導電膜１２は、酸化スズ（ＳｎＯ2）膜、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）膜などで形成することができる。透光性導電膜１２には、後述するように、ガラスハウジング１０Ａに設けられた接続端子（入出力端子）Ｔ１を介して所定の正電圧（以下、ＨＡＲＰ電位又はＨＡＲＰ電圧ともいう。）が印加される。透光性基板１３は、冷陰極撮像素子１０が撮像する波長の光を透過する材料で形成されていればよい。例えば、可視光による撮像を行う場合には可視光を透過するガラス等の材料で形成され、紫外光による撮像の場合には紫外光を透過するサファイア、石英ガラス等の材料で形成されている。また、Ｘ線による撮像の場合には、Ｘ線を透過する材料、例えば、ベリリウム（Ｂｅ）、シリコン（Ｓｉ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）等で形成されていればよい。【００１４】
メッシュ電極１５には、複数の開口が設けられており、公知の金属材料、合金、半導体材料等で形成されている。メッシュ電極１５には接続端子Ｔ５を介して所定の正電圧（以下、メッシュ電圧又はメッシュ電位ともいう。）が印加される。メッシュ電極は、電子加速及び余剰電子回収のために設けられる中間電極である。【００１５】
ＨＥＥＤ冷陰極アレイ２０については、後に詳述するが、ＨＥＥＤを駆動するＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタのゲート電極はＸ走査ドライバ２３（水平走査回路）に接続され、ソース電極（Ｓ）はＹ走査ドライバ２２（垂直走査回路）に接続され、点順次走査がなされる。Ｙ走査ドライバ２２及びＸ走査ドライバ２３はＨＥＥＤ冷陰極アレイチップ２４上にＨＥＥＤ冷陰極アレイ２０と一体に、１チップとして構成され、ガラスハウジング１０Ａ内に設けられている（図示しない）。ＨＥＥＤ冷陰極アレイチップ２４の駆動に必要な信号や電圧などはガラスハウジング１０Ａに設けられた接続端子（入出力端子）Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４を介して供給される。【００１６】
これらの全ての構成要素はフリットガラスまたはインジウムメタルによってシールされたガラスハウジング１０Ａ内に真空封入されている。【００１７】
図２は、ＨＥＥＤ冷陰極アレイ２０及びＨＥＥＤ冷陰極アレイ２０を駆動するＹ走査ドライバ２２、Ｘ走査ドライバ２３、装置全体を制御するコントローラ２５の構成を示すブロック図である。Ｙ走査ドライバ２２及びＸ走査ドライバ２３はＨＥＥＤ冷陰極アレイチップ２４として１チップとして構成されている。なお、コントローラ２５や、後述するその他の回路が当該チップ上に設けられていてもよい。【００１８】
ＨＥＥＤ冷陰極アレイ２０は、図２に模式的に示すように，Ｓｉウェハ上に形成した駆動回路ＬＳＩ上にＨＥＥＤ冷陰極アレイを直接積層して一体化したアクティブ駆動型電界放出アレイ（ＦＥＡ：Field Emitter Array）として構成され、点順次スキャンがなされる撮像動作の高速駆動（例えば、１画素の駆動パルス幅が数１０ｎｓ）に対応することができる。ＨＥＥＤ冷陰極アレイ２０は、Ｙ方向（垂直方向）及びＸ方向（水平方向）にそれぞれｎライン及びｍラインの走査駆動線（以下、単に、走査ラインという。）に接続されたｎ行及びｍ列（画素数はｎ×ｍ）からなるマトリクス配列の複数の画素から構成されている。例えば、６４０×４８０画素（ＶＧＡ規格）の高精細ＨＥＥＤ冷陰極アレイとして構成されている。【００１９】
Ｙ走査ドライバ２２及びＸ走査ドライバ２３はコントローラ２５からの垂直同期信号（V-Sync）、水平同期信号（H-Sync）、クロック信号（CLK）等の制御信号に基づいて点順次走査及び画素の駆動を行う。すなわち、Ｙ方向に走査ライン（Ｙj，j=1,2,..,n）を順次走査し、ある１つの走査ライン（Ｙkとする）の選択時にＸ方向に走査ライン（Ｘi，i=1,2,..,m）を順次走査して当該走査ライン（Ｙk）上の各画素を選択駆動することによって点順次走査を実行する。【００２０】
図３は、アクティブ駆動型ＨＥＥＤ冷陰極アレイ２０の構造を説明する図であって、画素部分を拡大して模式的に示す部分断面図である。ＨＥＥＤ冷陰極アレイ２０は、ＭＯＳトランジスタアレイからなる駆動回路４０と、駆動回路４０を駆動制御するＹ走査ドライバ２２及びＸ走査ドライバ２３とを形成した後、駆動回路４０の上部にＨＥＥＤ部３１が形成されている。【００２１】
図３に示すように、ＨＥＥＤ部３１は、下部電極３３、シリコン（Ｓｉ）層３４、酸化シリコン（ＳｉＯx）層３５、例えばタングステン（Ｗ）からなる上部電極３６、炭素（Ｃ）層３７の積層構造からなるＭＩＳ(Metal Insulator Semiconductor) 型の冷陰極電子放出源である。ＨＥＥＤ冷陰極アレイ２０の上部電極３６は全画素共通になっており、下部電極３３およびＳｉ層３４を分割して各画素を電気的に分離している。【００２２】
ＨＥＥＤ部３１の下部電極３３は、駆動回路４０のＭＯＳトランジスタのドレイン電極Ｄにビアホールを介して接続されている。また、前述のように、ＭＯＳトランジスタのゲート電極Ｇとソース電極ＳはＸ走査ドライバ２３及びＹ走査ドライバ２２に接続されている。そして、電子を放出させる画素のスイッチングはＭＯＳトランジスタのドレイン電位、すなわち、ＨＥＥＤ部３１の各画素の下部電極３３の電位を制御することによって行われる。【００２３】
また、ＨＥＥＤ冷陰極アレイ２０の画素数は、例えば、640×480 画素（VGA）であり、１画素のサイズは20×20μｍ2である。１画素の表面部には、電子放出のための開口部であるエミッションサイトＥＳが設けられている。例えば、１画素の8×8μｍ2の領域には、直径ＤＥが約１μｍであるエミッションサイトＥＳ（１μｍφ）が3×3 個形成されている。１つのエミッションサイトＥＳからは、例えば、数マイクロアンペア（μＡ）の電子流が放出される（放出電流密度は、約４Ａ／ｃｍ2）。なお、本実施例において示す数値は単なる例示に過ぎず、撮像素子が用いられる装置、撮像素子の解像度、感度等に応じて、適宜変更して適用することが可能である。【００２４】
［撮像装置の構成及び動作］
図４は、本実施例の撮像装置５０の構成を模式的に示す図である。撮像装置５０には、光電変換信号処理部であるＨＡＲＰ信号処理部５１、及びメッシュ電極信号処理部（以下、ＭＥＳＨ信号処理部ともいう。）５２が設けられている。ＨＡＲＰ信号処理部５１及びＭＥＳＨ信号処理部５２により検出されたＨＡＲＰ信号ＳＨ及びメッシュ電極信号ＳＭはコントローラ２５に供給される。【００２５】
また、図４に示すように、透光性導電膜１２には外部電源回路ＥＸＰが接続され、所定の正電圧（ＨＡＲＰ電圧）ＶharpがＨＡＲＰ光電変換膜１１に印加されるとともに、キャパシタＣ１を介してＨＡＲＰ信号処理部５１に接続されている。また、メッシュ電極１５には所定の正電圧（メッシュ電圧又はＭＥＳＨ電圧）Ｖmeshが印加されるとともに、キャパシタＣ２を介してＭＥＳＨ信号処理部５２に接続されている。ＨＥＥＤ部３１の上部電極３６には所定の正電圧（ＨＥＥＤ駆動電圧）Ｖｄが印加されるように構成されている。なお、これらの電圧値を例示すると、Ｖharp＝１．５ｋＶ、Ｖmesh＝４７０Ｖ、Ｖｄ＝２３Ｖであるが、これらの値に限定されるものではない。【００２６】
次に、撮像装置５０の動作について説明する。外部からの光が透光性導電膜１２を経てＨＡＲＰ光電変換膜１１に入射すると、透光性導電膜１２近傍の膜内部に入射光量に応じた電子・正孔対が生成される。このうち正孔は透光性導電膜１２を介してＨＡＲＰ光電変換膜１１に印加された強い電界によって加速され、ＨＡＲＰ光電変換膜１１を構成する原子と次々衝突して新たな電子・正孔対を生み出す。このように、アバランシェ増倍された正孔がＨＡＲＰ光電変換膜１１のＨＥＥＤ冷陰極アレイ２０に対向する側（透光性導電膜１２の反対側）に蓄積され、入射光像に対応した正孔パターンが形成される。その正孔パターンとＨＥＥＤ冷陰極アレイ２０から放出された電子とが結合する際の電流が入射光像に応じたＨＡＲＰ電流として出力される。【００２７】
なお、Ｙ走査ドライバ２２、Ｘ走査ドライバ２３、画像信号検出部５１及びコントローラ２５を含む撮像装置５０の各構成要素はクロック信号（CLK）に基づいて（同期して）動作し、ここで説明する各種信号の検出、ドライバ駆動、信号処理等の種々の動作がなされる。【００２８】
図５は、ＭＥＳＨ信号処理部５２の構成を示すブロック図である。ＭＥＳＨ信号処理部５２は、ＭＥＳＨ信号検出器５３、積分器５５、サンプル・ホールド回路５６及び差分算出器５７から構成されている。上記したように、ＭＥＳＨ信号処理部５２のこれらの各構成要素は、コントローラ２５からの制御信号ＣＳ及びクロック信号（CLK）に基づいて動作する。【００２９】
ここで、積分器５５は真の積分を行う、いわゆる完全積分器である。図６は、このような完全積分回路の一例を示している。図６に示すように、完全積分回路は、オペアンプ５５Ａ、抵抗（Ｒ）及びキャパシタ（Ｃ）から構成されるアクティブ回路として実現することができる。【００３０】
また、図７は、ＭＥＳＨ信号処理部５２の各構成要素の出力信号波形を模式的に示している。なお、説明の簡便さ及び理解の容易さのため、連続する４つの画素ＰＸ(k-1)〜ＰＸ(k+2)について示している。また、当該画素の期間（画素期間という。）についても、画素期間ＰＸ(k-1)，ＰＸ(k)，ＰＸ(k+1)，ＰＸ(k+2)と称して説明する。なお、６４０×４８０画素（ＶＧＡ規格）の撮像装置においては、一般的に画素期間の長さは数１０ｎｓ（ナノ秒）程度、例えば８０ｎｓである。【００３１】
ＭＥＳＨ信号処理部５２はメッシュ電極１５に設けられたキャパシタＣ２に接続され、クロック信号（CLK）に基づいて、画素ごとにメッシュ電極信号の処理を行いメッシュ信号（ＭＥＳＨ信号：ＳＭ）を生成する。【００３２】
図７は、ＨＥＥＤ冷陰極アレイ２０の画素ＰＸ(k-1)〜ＰＸ(k+2)のうち、画素ＰＸ(k)に対応する素子からの放出電子量（放出電流）が基準値に満たない場合を模式的に示している。図７に示すように、ＨＥＥＤ冷陰極アレイ２０の各画素からの放出電子量に応じたメッシュ電極電流（中間電極電流）が流れる。積分器５５は、各画素期間においてメッシュ電流（以下、ＭＥＳＨ電流とも表記する。）の時間積分（時間完全積分）を行う。サンプル・ホールド回路５６は、各画素期間の終端部における所定のサンプリング期間ＳＴにおいてＭＥＳＨ電流の積分波形のサンプリングを行い、サンプリング値をホールドする。差分算出器５７は、今回の画素期間（積分期間）の積分値から前回の画素期間の積分値を減算し、その差分を出力する。すなわち、差分算出器５７は、画素期間ＰＸ(j)の積分値（ＳＩ(j)）から画素期間ＰＸ(j-1)の積分値（ＳＩ(j-1)）を減算し、その差分Ｍ(j)（j＝1, 2, ・・・）を順次出力することによってＭＥＳＨ信号ＳＭを生成する。図７には、Ｍ(k-1)，Ｍ(k)，Ｍ(k+1)が順次出力されることを示している。なお、積分器５５にはリセット回路５４が設けられ（図５）、積分器５５は、所定期間に亘ってＭＥＳＨ電流の積分を継続し、当該所定期間（所定数の画素期間）の経過の後に、リセットされるように構成されている。【００３３】
上記したように、画素ＰＸ(k)は放出電子量が基準値に満たない電子放出不足画素であるが、本実施例によれば、ＭＥＳＨ信号ＳＭにおいて、電子放出不足画素であるＰＸ(k)を正確に検出できる。つまり、画素ＰＸ(k)のＭＥＳＨ信号値Ｍ(k)は、当該画素期間ＰＸ(k)の真の積分値が得られるからである。【００３４】
すなわち、従来のＬＰＦ（ローパスフィルタ）等の不完全積分器を通すことによって電極信号成分を抽出する方法をＭＥＳＨ信号検出に適用する場合では、非電子放出画素（非電子放出源）、又は放出電子量が基準値に満たない電子放出不足画素（低電子放出源）の正確な検出が困難であった。例えば、このような不完全積分器は、抵抗（Ｒ）、キャパシタ（Ｃ）又はインダクタ（Ｌ）などのパッシブ素子から構成されるパッシブ回路が挙げられる。図８は、本実施例の比較例として、ＬＰＦ（不完全積分器）によるＭＥＳＨ電流の積分波形を示している。図８に示すように、各電子放出素子に放出電子量のばらつきがある場合、電子放出不足画素又は非電子放出画素（ＰＸ(k)）におけるＭＥＳＨ電流は隣接する正常画素のＭＥＳＨ電流と大きく異なるため、不完全積分器（ＬＰＦ）を通過後の積分波形は変則的な変調がかかった状態となる。すなわち、ＭＥＳＨ電流が均一な場合とは異なり、ＬＰＦの帯域内に当該変則的変調に起因する周波数成分が生じることとなる。従って、電子放出素子に放出電子量のばらつきがあるとＭＥＳＨ信号のノイズとなって現れ、信号雑音比（Ｓ／Ｎ）の低下が生じ、電子放出画素の検出精度が低下する。さらに、撮像装置の高精細度化の要請も高まってきており、このような高速動作が必要な場合には、かかる問題がさらに顕著に現れることになる。【００３５】
本発明によれば、完全積分器５５によって、画素ごとにメッシュ電極信号の処理を行ってＭＥＳＨ信号を生成するので、電子放出の無い、又は放出電子量が基準値に満たない電子放出源を正確に検出することができる。また、電子放出の無い画素（非電子放出画素）、又は放出電子量が基準値に満たない画素（電子放出不足画素）の何れであるのかの判別も可能である。さらに、放出電子量が基準値以上の画素（電子放出源）のみならず、基準値に満たない画素の電子放出量も高精度に検出することが可能である。
【実施例２】
【００３６】
図９は、本発明の実施例２であるＭＥＳＨ信号処理部５２の構成を示すブロック図である。ＭＥＳＨ信号処理部５２は、ＭＥＳＨ信号検出器５３、第１積分器、第２積分器〜第Ｎ積分器55-1，55-2，〜55-N及びサンプル・ホールド回路５６から構成されている。上記した実施例１においては、１つの完全積分器を有する場合について説明したが、本実施例にいては、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の完全積分器が設けられている。なお、第１積分器、第２積分器〜第Ｎ積分器55-1，55-2，〜55-Nを総称して積分器５５と称する。上記したように、画像信号検出部５１のこれらの構成要素は、コントローラ２５の制御及びクロック信号（CLK）に基づいて動作する。【００３７】
図１０は、ＭＥＳＨ信号処理部５２の各構成要素の出力信号波形を模式的に示している。なお、理解の容易さ及び説明の簡便さのため、画像信号検出部５１が４つの積分器（Ｎ＝４）、すなわち第１〜第４積分器55-1〜55-4からなる場合を例に、また、第１〜第７の画素ＰＸ(j)（ｊ＝１〜７）について示している。【００３８】
第１〜第４積分器55-1〜55-4は、それぞれ画素期間ＰＸ(4k-3) ，ＰＸ(4k-2) ，ＰＸ(4k-1) ，ＰＸ(4k) （ｋは自然数）についてＭＥＳＨ電流の積分を行う。より具体的には、第１積分器55-1は、画素期間ＰＸ(1)，ＰＸ(5)，ＰＸ(9)，．．．についてＭＥＳＨ電流の積分を行う。まず、第１積分器55-1により画素期間ＰＸ(1)についての積分波形（第１積分波形という。）が得られる。サンプル・ホールド回路５６は、当該画素期間ＰＸ(1)に後続する画素期間ＰＸ(2)においてＭＥＳＨ電流の積分波形のサンプリングを行って（サンプリング期間ＳＡ）、当該サンプリングした積分値（Ｍ(1)）をホールドする。そして、サンプリングが終了した後、後続する画素期間において積分値がリセットされる（リセット期間ＲＴ）。【００３９】
なお、当該積分器のリセット動作はリセット手段として機能するコントローラ２５の制御によって行われる。そして、当該リセット手段は、第１積分器55-1の次の積分実行画素期間である画素期間ＰＸ(5)の開始時から積分動作が開始されるように第１積分器55-1はリセットされる。【００４０】
第２積分器55-2は、画素期間ＰＸ(2)についてＭＥＳＨ電流の積分を行う。サンプル・ホールド回路５６は、画素期間ＰＸ(2)に後続する画素期間ＰＸ(3)においてＭＥＳＨ電流の積分波形のサンプリングを行って、当該サンプリング値（Ｍ(2)）をホールドする。また、リセット手段による第２積分器55-2（積分波形）のリセット動作は上記した第１積分器55-1の場合と同様であり、第２積分器55-2の次の積分実行画素期間である画素期間ＰＸ(6)の開始時から第２積分器55-2の積分動作が開始されるように第２積分器55-2はリセットされる。【００４１】
同様に、第３積分器55-3及び第４積分器55-4により画素期間ＰＸ(3)，ＰＸ(4)についてＭＥＳＨ電流の積分が行われる。そして、サンプル・ホールド回路５６によってこれらに後続する画素期間ＰＸ(4)，ＰＸ(5)において当該第３及び第４積分波形のサンプリングがなされ、サンプリング値Ｍ(3)，Ｍ(4)が得られる。かかる積分及びサンプリング・ホールド動作が繰り返され、サンプル・ホールド回路５６からサンプリング値Ｍ(1)，Ｍ(2)，Ｍ(3)，Ｍ(4)，．．．からなる信号がＭＥＳＨ信号ＳＭとして出力される（図１０）。【００４２】
図１０は、画素ＰＸ(2)に対応する素子からの放出電子量（放出電流）が基準値に満たない場合を模式的に示している。すなわち、完全積分によって電子放出不足画素ＰＸ(2)（積分値Ｍ(2)）を正確に検出することができる。また、第１積分器55-1は、画素期間ＰＸ(5)におけるＭＥＳＨ電流の積分を行うが、完全積分によって画素ＰＸ(5)が非電子放出画素（非電子放出源）である（積分値Ｍ(5)）ことを正確に検出することができる。【００４３】
従って、かかる構成によれば、２以上の各積分器が順次対応する画素期間について積分を行うように構成しているので各画素期間を上記した実施例の場合よりも短くすることができる。また、積分器の数を増加させることにより、さらに画素期間を短くすることができる。そして、完全積分器５５によってＭＥＳＨ信号を生成するので、このように画素期間を短くした場合であっても、電子放出の無い画素（非電子放出画素）、又は放出電子量が基準値に満たない画素（電子放出不足画素）を高精度に検出することが可能である。このように本実施例によれば、実施例１の場合よりもさらに高精細度の撮像装置を実現することができる。
【実施例３】
【００４４】
図１１は、本発明の実施例３であるＨＡＲＰ信号処理部５１の構成を示すブロック図である。ＨＡＲＰ信号処理部５１は、ＨＡＲＰ信号検出器７１、完全積分器７２及びサンプル・ホールド回路７３から構成されている。上記したように、ＨＡＲＰ信号処理部５１のこれらの構成要素は、コントローラ２５からの制御信号ＣＳ及びクロック信号（CLK）に基づいて動作する。【００４５】
また、図１２は、ＨＡＲＰ信号処理部５１の各構成要素の出力信号波形を模式的に示している。なお、説明の簡便さ及び理解の容易さのため、連続する４つの画素ＰＸ(k-1)〜ＰＸ(k+2)について示している。ＨＡＲＰ信号処理部５１は透光性導電膜１２に接続されたキャパシタＣ１に接続され、クロック信号（CLK）に基づいて、画素ごとにＨＡＲＰ電極信号の処理を行いＨＡＲＰ信号（画像信号）ＳＨを生成する。図１２は、ＨＡＲＰ光電変換膜１１の当該画素ＰＸ(k-1)〜ＰＸ(k+2)に対応する領域（画素領域）への入射光量が等しい場合を示している。【００４６】
積分器７２には、実施例１の場合と同様に、リセット回路７４が設けられている。積分器７２は、各画素期間の終了時に積分値をリセットしつつ、各画素期間ＰＸ(k-1)〜ＰＸ(k+2)についてＨＡＲＰ電流の完全積分を行う。図１２に示すように、ＨＡＲＰ電流の積分波形は、それぞれの画素期間の開始から中和電流が流れなくなるまでの期間（中和電流の継続期間）を経過した後に一定値になる。すなわち、各画素領域に蓄積された正孔の中和が完了する期間の経過後、各画素領域への入射光量に応じた一定の積分値Ｈ(j)になる。つまり、積分値Ｈ(j)（j＝1,2,…,k,…）は各画素の輝度を表している（以下においては、Ｈ(j)を画素値ともいう。）。そして、積分器７２は、画素期間の終了時に積分値をリセットする。【００４７】
なお、ＨＡＲＰ光電変換膜１１の画素領域の各々への入射光量が等しい場合であっても、当該画素領域に対応するＨＥＥＤ冷陰極アレイ２０の電子放出源（画素）からの放出電子量が異なる場合には、ＨＡＲＰ電流（中和電流）の継続期間（以下、ＨＡＲＰ電流期間という。）Ｔ(j)は異なる。例えば、ＨＥＥＤ冷陰極アレイ２０の画素ＰＸ(k-1)の放出電子量が画素ＰＸ(k+1)の放出電子量よりも少ない場合、ＨＡＲＰ電流（中和電流）の継続期間Ｔ(k-1)＜Ｔ(k+1)である。また、放出電子量が基準値に満たない画素（ＰＸ(k)）では当該画素期間内において中和は完了しない。このように、ＨＡＲＰ電流波形のパルス幅が異なる場合であっても、完全積分によって高精度にＨＡＲＰ電流値（画素値）を検出することが可能である。【００４８】
サンプル・ホールド回路７３は、各画素期間の終端部における所定のサンプリング・リセット期間ＳＲにおいてＨＡＲＰ電流の積分波形のサンプリングを行って、当該サンプリング値をホールドし、その後、サンプリング・リセット期間ＳＲにおいて当該積分器７２のリセット動作を行う。そして、サンプル・ホールド回路７３は、そのホールド値をＨＡＲＰ信号（画像信号）ＳＨとして出力する。従って、ＨＡＲＰ信号処理部５１は、ＨＡＲＰ光電変換膜１１の各画素領域への入射光量に応じた正確な画像信号を生成することができる。【００４９】
［冷陰極アレイ制御及び補間処理］
コントローラ２５には、補間処理部５８及び冷陰極アレイ制御部５９が設けられている（図４）。コントローラ２５は、ＨＡＲＰ信号処理部５１及びＭＥＳＨ信号処理部５２により検出されたＨＡＲＰ信号ＳＨ及びＭＥＳＨ信号ＳＭに基づいて、冷陰極アレイ制御及び信号補間処理を行う。なお、Ｙ走査ドライバ２２、Ｘ走査ドライバ２３、ＨＡＲＰ信号処理部５１、ＭＥＳＨ信号処理部５２及びコントローラ２５を含む撮像装置５０の各構成要素はコントローラ２５からの制御信号ＣＳ基づいて、また、クロック信号（CLK）に基づいて（同期して）動作し、ここで説明する各種信号の検出、ドライバ駆動、信号処理等の種々の動作がなされる。【００５０】
コントローラ２５は、ＨＡＲＰ信号処理部５１及びＭＥＳＨ信号処理部５２からのＨＡＲＰ信号ＳＨ及びＭＥＳＨ信号ＳＭに基づいて、正孔が残留した状態になっているＨＡＲＰ光電変換膜１１の画素エリア（以下、残留電荷画素という。）を判別し、また、電子放出がなされない、あるいは放出電子量が基準値（ε）に満たないＨＥＥＤ冷陰極アレイ２０の画素（以下、非電子放出画素という。）を判別する。【００５１】
図１３は、ＨＡＲＰ信号波形及びＭＥＳＨ信号波形、すなわち、ＨＡＲＰ光電変換膜１１及びメッシュ電極１５の電流変化を模式的に示している。なお、ここでは、ＨＡＲＰ光電変換膜１１及びメッシュ電極１５の電流（絶対値）をそれぞれＨＡＲＰ電流Ｉｈ及びＭＥＳＨ電流Ｉｍとして説明する。上記した残留電荷画素や非電子放出画素のような不良画素又は欠陥画素を検出、判別する方法としては、種々あり得るが以下の方法によるのが好ましい。【００５２】
ＨＡＲＰ電流Ｉｈは各画素に入射する光量（輝度）に応じて異なり、また、ＭＥＳＨ電流ＩｍもＨＥＥＤ冷陰極アレイ２０の各画素の放出電子量に応じて異なる。また、メッシュ電極１５の電子透過率（κ）によってもＨＡＲＰ電流Ｉｈ、ＭＥＳＨ電流Ｉｍは異なる。ここで電子透過率（κ）はメッシュ電極の電子の透過率を規定する値であり、該メッシュの穴の面積比として、おおよそ面内一定とした既知の値を用いている。または、この既知の値に代えて実験等により場所ごとに分布を求めてこれを電子透過率として使用しても良い。ここで残留電荷画素においては、Ｉｈ＝Ｉｈ（MAX）又は、Ｉｍ＝Ｉｍ（MIN）が成立するようになる。しかしながら現実にはこれらの関係式を満たす状態だけを検出するのは、ノイズ等の問題から困難が伴う。したがって、実際には以下の式に示されるような適当な判別範囲（Ｉｈ（MAX）に所定の係数を乗算したＩｈ（th）や、Ｉｍ（MIN）に所定の係数を乗算したＩｍ（th）等の閾値を超える範囲）を設定するのが望ましい。従って、以下の式に基づいて、基準値Ｉｈ（th）及びＩｍ（th）を定め、残留電荷画素及び非電子放出画素を判別する方法が好ましい。【００５３】
Ｉｈ＋Ｉｍ＝Ｉｅ                            （１）
Ｉｅ×κ＝Ｉｈ（MAX），  Ｉｅ×（１−κ）＝Ｉｍ（MIN）      （２）
０．９×Ｉｈ（MAX）＝Ｉｈ（th），  １．１×Ｉｍ（MIN）＝Ｉｍ（th）  （３）【００５４】
また、判別基準式は、
Ｉｈ＞Ｉｈ(th)  又は  Ｉｍ＜Ｉｍ(th)        （４）
Ｉｅ＜ε                                    （５）
である。なお、本実施例では、読み出せる電流量の下限値をεと規定している。【００５５】
例えば、残留電荷画素（以下、不良画素タイプＡ又は画素Ａと総称する。）は、上記基準式（４）を満たす画素として判別することができる。また、放出電子量が基準値（ε）に満たない非電子放出画素（以下、不良画素タイプＢ又は画素Ｂと総称する。）は、上記基準式（５）を満たす画素として判別することができる。なお、この場合は、同時に基準式（４）も満たす。尚、式（３）における係数０．９及び１．１は、これに限定されるものではない。また、上記の判断基準式においては正常な画素を含む場合もあるが、これはノイズの影響を排除することと回路の安定性とのバランスを考慮したものである。
また、残留電荷画素および非電子放出画素の有無を検出してその補償を行う処理は、画質向上の観点からは各フレーム単位で行うことが望ましいが、これに限定されるものではない。例えば回路規模や処理能力に応じて、例えば数フレームに一度処理を行うようにしてもよい。【００５６】
また、検出は画素毎に行われることから、補償動作も検出直後の水平ブランキング期間で行うことが可能であり、また、検出後の複数の水平ブランキング期間に渡って行うことで、より残留電荷除去効果を得ることも可能である。【００５７】
かかる判別方法について、図１３を参照してより具体的に説明する。図中、正常な画素（Ｎ１）は、入射光量（輝度）が大きく電荷生成が多い場合を示している。この場合、Ｉｅ（＝Ｉｈ＋Ｉｍ）は比較的大きい。すなわち、基準値Ｉｍ(th)は大きいが電子放出量は十分で、ＩｈはＩｈ(th)以下で（Ｉｈ≦Ｉｈ(th)）、残留電荷も生じておらず正常と判別できる。【００５８】
正常な画素（Ｎ２）は、画素（Ｎ１）に比較して電荷生成が少なく、放出電子量が少ない場合を示している。この場合、Ｉｅ（＝Ｉｈ＋Ｉｍ）は画素（Ｎ１）の場合に比較して小さい。すなわち、基準値Ｉｍ(th)は小さく、ＩｍはＩｍ(th)以上で（Ｉｍ≧Ｉｍ(th)）、放出電子量は十分である。また、基準値Ｉｈ(th)は画素（Ｎ１）の場合に比較して小さいが、ＩｈはＩｈ(th)以下で（Ｉｈ≦Ｉｈ(th)）、残留電荷も生じておらず正常と判別できる。【００５９】
不良画素Ａは、入射光量（輝度）が大きく、放出電子量は多いが不十分で残留電荷が生じている場合（Ｉｈ＞Ｉｈ(th)、かつＩｍ＜Ｉｍ(th)）を示している。また、不良画素Ｂは、電子放出が小さく（Ｉｅ＜ε）、生成電荷が残留電荷として生じている場合を示している。これらの場合は、不良画素と判別できる。【００６０】
なお、非電子放出画素及び／又は残留電荷画素の検出・判別方法は上記した方法に限らない。例えば、電流値Ｉｅ（＝Ｉｈ＋Ｉｍ）を算出し、当該電流値が所定の基準値を超えるか否かで残留電荷の有無、非電子放出画素を判別することもできる。【００６１】
図１４は、コントローラ２５の制御によって実行される追加電子放出制御動作の手順を示すフローチャートである。また、図１５は、走査ラインＹｊにおいて、Ｘ方向（水平方向）の走査駆動によって当該走査ラインの画素（１〜ｍ、ｍ＝640の場合を示す。）を点順次走査する場合の動作及び追加電子放出動作を模式的に示している。【００６２】
まず、走査ラインＹｊ（映像フレームの開始時においては、ｊ＝１）の点順次走査において（ステップＳ１１）、コントローラ２５は、有効水平画像期間において、水平方向の画素１〜画素640の各々が残留電荷画素であるか否かを判別し（ステップＳ１２）、残留電荷画素と判別された画素の位置（アドレス、すなわち行及び列）を記憶する。なお、ステップＳ１２において、当該走査ラインの画素に残留電荷画素が無いと判別された場合にはステップＳ１１に移行して次の走査ラインについて上記した手順を繰り返す。【００６３】
コントローラ２５は、残留電荷画素があると判別された場合、冷陰極アレイ制御部５９を制御して、当該走査ライン（Ｙｊ）の走査後の画像ブランキング期間において当該判別された画素に対応するＨＥＥＤ冷陰極アレイ２０の画素の追加電子放出を行う（ステップＳ１３）。例えば、当該走査ラインの第ｋ画素が上記した残留電荷画素と判別された場合には、ブランキング期間においてＨＥＥＤ冷陰極アレイ２０の当該走査ライン（Ｙｊ）の第ｋ画素の追加電子放出を行う。【００６４】
なお、残留電荷画素の追加電子放出を行う場合を説明したが、当該残留電荷画素の近傍の画素、例えば、水平方向又は垂直方向において当該残留電荷画素に隣接する画素について追加電子放出を行うようにしてもよい。【００６５】
次に、当該追加電子放出制御を終了するか否かが判別される（ステップＳ１４）。追加電子放出制御を続行する場合には、ステップＳ１１に移行して次の走査ラインＹｊ（ｊ＝ｊ＋１）について上記と同様な残留電荷画素の判別、追加電子放出制御を繰り返す。ステップＳ１４において追加電子放出制御を終了すると判別された場合には、本ルーチンを終了する。【００６６】
図１６は、コントローラ２５の制御によって実行されるデータ補間処理動作の手順を示すフローチャートである。まず、走査ラインＹｊ（映像フレーム開始時においては、ｊ＝１）の点順次走査を行う（ステップＳ２１）。コントローラ２５は、水平方向の画素１〜画素640の各々が非電子放出画素であるか否かを判別し、非電子放出画素と判別された画素の位置（アドレス）を記憶する（ステップＳ２２）。【００６７】
コントローラ２５は、非電子放出画素が検出された場合、信号補間処理部５８を制御して、信号補間処理を行う。信号補間処理部５８は、当該非電子放出画素に隣接する水平方向の画素及び／又は垂直方向の画素の輝度（光量）データを用いて当該非電子放出画素の輝度データの補間処理を行う。なお、コントローラ２５には、撮像データを記憶するメモリ（図示しない）が設けられている。そして、コントローラ２５は、信号補間処理部５８によって補間されたデータを撮像データ信号（映像信号）として出力する（ステップＳ２３）。【００６８】
さらに、コントローラ２５は、非電子放出画素（不良画素）の数を積算し（ステップＳ２４）、当該積算値が規定値を超えるか否かを判別する（ステップＳ２５）。当該積算値が規定値を超える場合には、不良警告を表示器に表示する等して不良告知を行う（ステップＳ２６）。【００６９】
ステップＳ２５において、当該積算値が規定値を超えないと判別された場合には、当該補間処理制御を終了するか否かが判別される（ステップＳ２７）。補間処理制御を続行する場合には、ステップＳ２１に移行して、次の走査ラインについて上記した手順を繰り返す。補間処理制御を終了すると判別された場合には、本ルーチンを終了する。【００７０】
なお、追加電子放出制御及びデータ補間処理制御について、その手順を個別に説明したが、これらの制御を組み合わせて適用してもよいのはもちろんである。【００７１】
本実施例によれば、完全積分器５５によって、画素ごとにメッシュ電極信号の処理を行ってＭＥＳＨ信号を生成するので、電子放出の無い、又は放出電子量が基準値に満たない電子放出源を正確に検出することができる。さらに、電子放出の無い電子放出画素（非電子放出源）、又は放出電子量が基準値に満たない電子放出不足画素（低電子放出源）を正確に検出・判別することが可能であるため、当該検出結果、及び上記式（１）〜（５）のような判別方法に基づいて、残留電荷画素の検出・判別をより高精度に行うことができる。また、電子放出量が規定値に達せず、追加電子放出が必要な画素にのみ追加電子放出を行わせることができ、冷陰極の寿命向上、余剰電子の抑制等の効果が得られる。従って、電子放出制御及び撮像データ補間処理等の処理を正確に行うことが可能な、高画質、高性能、高信頼性の撮像装置を提供することできる。
【実施例４】
【００７２】
上記実施例１においては、積分器５５が、所定期間に亘ってＭＥＳＨ電流の積分を継続し、当該所定期間（所定数の画素期間）ごとに、その最後の画素期間の終了時に積分信号（積分値）のリセット動作を行うように構成する場合について説明した。【００７３】
しかしながら、一定期間ごとにリセット動作を行うように構成することができる。例えば、積分器５５は当該所定期間を１の水平走査ラインＹｋ（第ｋ走査ライン）の走査期間に亘ってＭＥＳＨ電流の積分を継続し、水平走査ラインの走査ごとにリセット動作を行うようにすることができる。以下においては、水平走査ラインの走査ごとにリセット動作を行う場合を例に説明する。【００７４】
図１７は、水平走査ラインＹｋ（ｋ＝１〜ｎ）において、Ｘ方向（水平方向）の走査駆動によって当該走査ラインの画素ＰＸ(j)（ｊ＝１〜ｍ、ｍ＝640の場合を示す。）を点順次走査する場合の動作及び積分リセット動作を模式的に示している。すなわち、積分器５５は、１有効水平走査期間に亘って積分を継続し、当該走査ライン（Ｙｋ）の走査後の画像ブランキング期間において積分器５５のリセット動作を行う。このように、積分器５５は、コントローラ２５の制御の下、第１走査ラインＹ１から第ｎ走査ラインＹｎまでかかる積分動作及び積分器５５のリセット動作を繰り返す。【００７５】
サンプル・ホールド回路５６は、各画素期間の終端部における所定のサンプリング期間ＳＴにおいてＭＥＳＨ電流の積分波形のサンプリングを行って、当該サンプリング値をホールドする。そして、サンプル・ホールド回路５６は画素期間ＰＸ(j)（ｊ＝１〜ｍ）ごとのサンプリング値を差分算出器５７に供給する。【００７６】
上記したように、差分算出器５７は、現在の画素ＰＸ(j)の積分値からこれに先行する画素ＰＸ(j-1)の積分値の差分を算出し、その差分Ｍ(j)（j＝1, 2, ・・・）を順次出力することによってＭＥＳＨ信号ＳＭを生成する。【００７７】
本実施例においては、積分器５５のリセット動作を画素期間以外の期間である有効水平走査期間後のブランキング期間において行っている。積分器５５のリセット動作には、例えば積分器５５内の電荷の引き抜き等のために、数ｎｓ〜１０数ｎｓ程度の時間を要する場合がある。本実施例においては、各画素期間にリセット期間を設けずに、ブランキング期間にリセット動作を行うようにしている。【００７８】
なお、積分器５５が所定数の画素期間に亘ってＭＥＳＨ電流の積分を継続し、当該所定数の画素期間ごとにリセット動作を行うように構成する場合においても、差分算出器５７は、先行する画素及び現在の画素間のＭＥＳＨ電流の差分を算出するように構成されていればよい。【００７９】
上記したように、本実施例によれば、各画素期間にリセット期間を設ける必要がないため、画素期間を短く設定することが可能であり、高速に動作が可能な撮像装置を提供することができる。【００８０】
以上、詳細に説明したように、完全積分器によって画素ごとにメッシュ電極信号の処理を行ってＭＥＳＨ信号を生成するので、電子放出の無い電子放出画素（非電子放出源）、又は放出電子量が基準値に満たない電子放出不足画素（低電子放出源）を正確に検出・判別することができる撮像装置を提供できる。また、画素の電子放出量、特に電子放出不足画素の電子放出量も高精度に検出することが可能である。さらに、当該電子放出源の検出・判別結果に基づいて、残留電荷画素の検出・判別をより高精度に行うことができる。従って、電子放出制御及び撮像データ補間処理等の処理を正確に行うことが可能な、高画質、高性能、高信頼性の撮像装置を提供することできる。【００８１】
なお、上記実施例は適宜組み合わせて適用することができる。また、上記実施例においては、冷陰極アレイとしてＨＥＥＤ冷陰極アレイを用い、光電変換膜としてＨＡＲＰ光電変換膜を用いた場合を例に説明したが、種々の冷陰極アレイ、電子供給源、光電変換膜を用いた撮像装置に適用することができる。また上記実施例において示した材料、数値等は例示に過ぎない。
【符号の説明】
【００８２】
１０  ＨＥＥＤ冷陰極ＨＡＲＰ撮像素子
１１  光電変換膜
１５  メッシュ電極
２０  ＨＥＥＤ冷陰極アレイ
２５  コントローラ
５１  ＨＡＲＰ信号処理部
５２  ＭＥＳＨ信号処理部
５４、７４  リセット回路
５５、７２  積分器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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